진화 없는 적응 : 진화론-종분화 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

2025-03-31

진화 없는 적응

(Adaptation Without Darwinism)

David F. Coppedge

유전정보를 복사하여 붙여넣는 것은 돌연변이와 자연선택과 모순된다.

다윈주의(Darwinism) 또는 신다윈주의(neo-Darwinism)의 핵심은 '진화계통나무(tree of life)'를 이루고 있는 생물 진화는 지시되지 않은 무작위적인 자연적 과정에 의해서 주도되었다는 것이다. 신다윈주의는 이러한 발전을 유전적 돌연변이들에 의해서 일어나는, 즉 본문의 오타와 같은 대립유전자의 우연한 실수에 의해서 일어나는, 수백만의 유해한 오류들 중에서 일부 유익한 것에 의해 일어날 수 있었다는 것이다. 진화론의 핵심 논지는 생각이(지능이) 없는 선택자(자연)가 이러한 유익한 실수들을 "선택"한다는 것이다. 돌연변이와 자연선택 모두 우연에 의한 것으로 설명되기 때문에, 우리는 이를 '만물 우연발생의 법칙(Stuff Happens Law)'이라고 부른다. 자연의 모든 아름다운 것들, 모든 생물들, 모든 기관과 장기들, 모든 경이로움, 모든 조화로운 상호작용, 모든 복잡한 유기분자들과 분자 기계들이 모두 우연히 생겨났다는 것이다. 이는 빅 사이언스(Big Science)의 교리가 되어 과학적 합의로 자리 잡았다. 합의를 거스르는 것은 조롱과 박해의 근거가 된다. 좋은 직장을 얻고, 승진과 돈과 명예를 얻으려는 모든 과학자들은 다윈에게 충성 맹세를 해야만 하고, '만물 우연발생의 법칙(Stuff Happens Law)'을 기본 교리로 받아들여야만 한다.

.다윈이 실험실(폐차장)에서 무언가가 우연히 생겨나기를 기다리고 있다. <Grok/XI>

그러나 생물이 유전정보를 공유하거나 복제할 수 있다면, 어떻게 되는 것일까? 정보 공유를 위한 메커니즘이 생물체에 내장되어 있다면, 어떻게 되는 것일까? 이는 다윈주의와는 거리가 먼 이야기이다. 최근 PNAS 지에 실린 두 편의 논문은 생물체가 기존 유전정보를 복사하고 붙여넣기를 함으로써, 새로운 환경에 적응하는 방법에 대해 보고하고 있었다.

수평적으로 전달된 박테리아 유전자는 남극 바퀴벌레의 동결에 대한 내성을 돕는다.(PNAS, 2025. 3. 4) 이 논문에서 네바다 대학(University of Nevada)의 제임스 레이몬드(James A. Raymond)는 델로이트 로티퍼(bdelloid rotifers, 바퀴동물)가 수평 전달을 통해 유전정보를 얻은 한 적응 특성이 동결에서 살아남는 능력을 가져다줌을 확인했다.

델로이트 로티퍼는 최근 몇 년 동안 장기간의 냉동을 포함한 극한 조건에서도 생존할 수 있는 뛰어난 능력으로 인해 많은 관심을 받고 있다. 또한 외부 유전자를 유전체 내로 통합시키는 놀라운 능력으로도 알려져 있다. 그러나 동결 내성의 메커니즘에 대해서는 알려진 바가 거의 없었다. 여기서 나는 남극 조류 군집으로부터 델로이트 로티퍼가 박테리아, 곰팡이, 조류 등 다양한 얼음 관련 미생물에서 발견되는 DUF3494 단백질이라는 잘 알려진, 얼음 결합 단백질 계열을 암호화하고 있는 박테리아 유전자를 획득했음을 보여준다. 이러한 유전자와 암호화된 단백질의 얼음 결합 활성은 델로이트 로티퍼의 동결 내성에 대한 중요한 단서를 제공한다.

레이몬드 박사는 델로이트 로티퍼가 종종 무성생식을 하며, 이는 진화생물학자들 사이에서 "진화적 막다른 골목"으로 간주된다고 지적하고 있다. 그러나 델로이트 로티퍼가 지역 도서관으로부터 적응 유전자를 얻을 수 있다면, 번성할 수 있다는 것이다. [참고: "bdelloid"는 "leech-like(거머리 같은)"을 의미한다.]

성별(sexuality)을 잃었음에도 불구하고, 적대적인 환경에서 델로이트 로티퍼의 성공은 적어도 부분적으로는 박테리아, 곰팡이, 식물 등 다양한 출처에서 외래 유전자를 획득하거나, 획득한 유전자를 유지할 수 있는 놀라운 능력 덕분이다. 예를 들어, 이들은 곰팡이 병원균에 대항하는 수평적으로 획득한 수백 개의 유전자들을 갖고 있다. 이러한 발견은 외인성 유전자들이 델로이트 로티퍼의 진화에 중요한 역할을 했다는 생각으로 이어졌다.

그는 이것을 진화라고 부르고 있었지만, 그것은 신다윈주의와는 거리가 멀다. 더 나은 비유는 무작위 문자 생성기를 통해 다른 사람의 글이 우연히 생겨났다기 보다, 표절했다고 보는 것이 더 적절할 것이다.

복제수변이는 침입식물에서 국소적 적응을 병행하는데 기여한다(PNAS, 2025. 3. 3). 호주의 과학자들은 일부 유전자를 추가로 복제하여 적응한 한 침입식물(invasive plant)의 사례를 발견했다. "복제수변이(copy number variation)"는 일반적으로 무작위적 돌연변이의 일종으로 여겨져 왔지만, 연구한 식물에서는 어떤 특이한 현상으로 일어나는 것처럼 보인다. 이는 기존의 유전자 정보를 활용한 적응 생성 메커니즘의 존재를 시사한다.

개체군 유전체 접근법을 사용하여, 우리는 침입성 잡초인 돼지풀(Ambrosia artemisiifolia)의 토착 지역과 도입된 지역에 걸쳐 국소 적응의 유사한 특징을 보이는 유전자 복제수변이체(CNV, copy number variants)를 식별했다. 또한, 성할당(sex allocation)과 키(height)를 포함한 생태적으로 중요한 특성들과 관련된 16개의 대형 CNV를 식별했으며, 이는 지난 수십 년 동안 극적인 시간적 변화와 함께, 공간에 걸쳐 강한 자연선택의 특징을 보여준다. 이러한 결과는 침입종의 국소 적응과 빠른 적응 모두에 대해 자주 간과되고 있는 유전체 변이의 중요성을 강조하는 것이다.

한 유전자의 여러 복사본은 세포 내 단백질의 용량에 영향을 미칠 수 있다. 단백질의 용량이 성할당이나 키 조정에 필요하다면, 생물체는 우연이 아니라, 기존 유전정보의 조절을 통해 낯선 환경에서 더 나은 적응을 하는 것일 수 있다. 저자들은 적응을 위한 "선택 압력(selection pressure)“에 대해 이야기하고 있지만, 이 경우 CNV의 수가 많다는 것은 기존 기능성 단백질의 용량을 조절하여, 빠른 적응을 가능하게 하는 메커니즘을 암시한다. 그들의 예들은, 자연적으로 널리 퍼져 있을 수 있는, "이전에 인식되지 않았던" 적응 요소를 가리키고 있는 것이다 :

우리의 연구는 널리 분포되고 빠르게 적응하는 침입성 잡초의 진화에서, 복제수변이(CNV)의 중요성을 강조하고 있다. CNV는 이전에 다른 종의 특정 선택 압력에 대한 적응에 관여한 적이 있지만, 우리의 유전체 전반에 걸친 발견은 CNV가 국소적 적응에 기여하도록 하는, 보다 광범위하게 나타나는 유전체 영역의 후보를 식별할 수 있었다. 우리는 이러한 후보들 중 여러 개를 개화 시기부터 병원체 저항성에 이르는 특성들과 연결시켰다. 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphisms, SNP)과 염색체 역위(chromosomal inversions)는 다양한 환경적 차이가 나는 곳에서 돼지풀이 적응하는데에 기초가 된다는 것을 보여주는 이전 연구들과 함께, 이러한 새로운 발견은 CNV가 이 식물의 과거 성공에 중요했고, 이전에는 인식되지 않았던 중요한 요소를 차지하고 있으며, 미래에 도입될 수 있는 모든 곳에서 침입 능력에 중요한 영향을 미치고 있음을 분명히 보여준다.

이 과학자들은 신다윈주의를 고수할 가능성이 높으며, 이는 의심의 여지가 없다. 하지만 첫 단락에서 생물이 어떻게 적응하는지에 대한 몇 가지 날카로운 질문을 던지고 있었다. 그들은 전통적인 다윈주의적 돌연변이와 자연선택과 동떨어진 메커니즘에 생각이 열려 있는 것처럼 보인다 :

급격한 환경 변화에 직면한 개체군이 어떻게 적응하고 존속되는지를 이해하는 것은 우리 시대의 가장 시급한 과제 중 하나이다. 이 목표의 기본은 적응 진화의 유전적 기초를 규명하는 것이다. 하지만 이 분야에서 상당한 실증적 및 이론적 연구가 이루어졌음에도 불구하고, 많은 의문들이 여전히 해소되지 않고 있다.

잠깐만! 다윈의 진화론은 더 이상 증거가 필요 없는, 입증된 과학적 사실이라고 말해오지 않았는가? 계속 읽어보라 :

예를 들어, 적응(adaptation)은 일반적으로 새롭고 유익한 돌연변이(beneficial mutations)에 의존하는가? 아니면 정상적인 유전적 변이(genetic variation)에 의존하는가? 적응은 일반적으로 적합성에 영향을 미치는 유전적 변이를 제거하거나 유지하는 결과를 초래하는가? 적응에 기여하는 돌연변이는 균일하게 작은 표현형 효과를 가지는가? 아니면 큰 효과를 초래하는 돌연변이도 중요한가? 비슷한 환경에 노출된 개체군은 동일하거나 다른 유전적 변이를 사용하여 진화하는가?

이런! 이러한 질문들은 진화론에 대한 모든 것들을 약화시키는 것들이다. "유전적 변이(genetic variation)를 유지하고 있다는 것"은 현재 필요한 것보다 더 많은 도구를 연장통에 갖고 있는 것과 같은 것이다. 이것은 미래에 유용할 수도 있는 것이고, 지적설계의 특징인 예지력을 말해준다. 이러한 유전정보의 "제거 또는 유지"는 자동차경주 선수가 잘 훈련된 정비공(pit crew)을 두는 것과 같이, 견고성을 위한 지적설계임을 가리킨다. 이들은 CNV를 일종의 "큰 효과 돌연변이(large-effect mutation)"라고 부르고 있지만, 실제로는 기존 유전정보의 효과를 조정하는 것이다. 돌연변이가 클수록 무언가가 깨질 가능성이 높아지고, 조절되지 않는 것이 생겨날 가능성이 높아진다. 그리고 말할 필요도 없이, 유전정보의 제거는 진화가 아니라, 퇴화이다. 그리고 "유전적 변이의 유지"는 완전히 의도적인 것으로 들린다.

양적 특성의 진화는 전통적으로 거의 전적으로 다형성 유전자좌(polymorphic loci)에서 개별적으로 작은 표현형 효과를 보이는, 진화적 변화에 의존하는 것으로 여겨졌다.

그것이 전통적인 다윈주의적 점진주의(Darwinian gradualism)이다. 진화생물학자들은 "전통적으로 그렇게 생각했다"고 말한다.

."전통적 사고"로 오직 진화론만 가르쳐지고 있다.

하지만 이제 이 과학자들은 이렇게 말하고 있었다 :

그러나 비교적 최근의 이론적 실증적 연구에 따르면, 큰 효과 변이도 적응에 중요한 역할을 할 수 있다. 큰 효과 변이는 특히 갑작스러운 환경 변화에 대한 개체군의 진화적 반응의 초기 단계에 기여하고, 이주(migration)로 인해 연결된 개체군들 간의 안정적으로 적응하는 유전적 분화(genetic differentiation)를 촉진할 가능성이 높다. 이러한 큰 효과 변이는 유전자 흐름의 수렁 효과(swamping effect)에 저항함으로써, 국소적 적응을 촉진한다. 여기에는 대립 형질 유전자(alleles)가 실질적인 다면발현의 비용을 수반하는 경우도 포함된다.

일반적인 용어로 바꾸어 말하면, 구식의 무작위적 변이는 다른 유전자를 파괴할 위험성이 크며, 큰 비용을 수반한다는 것이다. 다면발현(pleiotropy, 1개의 유전자가 2개 이상의 형질 발현에 관여하거나 영향을 주는 현상)으로 다른 유전자에 영향을 미치는 유전자에서 돌연변이가 발생할 때, 위험이 초래된다. 한 유전자의 무작위적 변화가 단독으로 작용할 것이라고는 예상되지 않는다. 자동차 엔진이 고속으로 작동하면, 라디에이터가 이를 처리할 수 없기 때문에, 엔진은 과열되고, 자동차는 연기를 피우며 길가에 세워지게 될 것이다.

중요한 유전자의 CNV는 컴퓨터 파일의 백업 사본처럼, "유전자 흐름의 수렁 효과"(무작위적 변이)에 저항할 수 있다. 그들이 연구했던 CNV가 서로 다른 개체군 사이 그들의 특징에 병렬성을 보였다는 점은 주목할 만하다. 이러한 변화가 우연히 일어나 적응할 확률은 얼마나 될까? 반면에 설계된 메커니즘을 통해 발생했다면, 새로운 환경에서 성공을 관찰할 때, 이는 합리적일 것이다.

어쨌든 종이란 무엇인가?

다윈이 쓴 책의 제목은 '종의 기원에 대하여(On the Origin of Species)'였다. 그렇다면 종(species)이란 무엇인가? PNAS 지의 또 다른 논문에서는 분류학(taxonomy)의 철학적 측면을 논의하면서, 생물체가 '종'으로 간주될 수 있는 변이(variation)의 양이 원핵생물과 진핵생물 사이에 다르다고 주장하고 있었다 :

진화계통나무를 가로지르는 유전체 분기(PNAS, 2025. 2. 23). 텍사스 대학의 과학자들은 "뉴클레오티드 염기서열 데이터를 종을 식별하는데 이용하고 있다"라고 말한다. "하지만 종의 자격(status)에 대한 유전체 염기서열의 분기(divergence) 지도는 명확하지 않다.“

유전자 염기서열 분기는 일반적으로 박테리아 종들을 나누는데 사용되고 있지만, 진핵생물 분류군 전반에 걸쳐 확립된 종의 경계와 일치하는지는 탐구되고 있다. 왜냐하면 유전자 흐름의 기초가 되는 과정이 원핵생물과 진핵생물 간에 근본적으로 다르고, 이들 영역은 생식적 격리(reproductive isolation)와 유전체 전체의 염기서열 분기(genome-wide sequence divergence) 사이의 관계에서 서로 다를 가능성이 높기 때문이다. 원핵생물에서는 유전자 흐름의 기초가 되는 상동 재조합(homologous recombination)이 유전체 염기서열 분기의 정도에 직접적으로 의존하는 반면, 유성생식을 하는 진핵생물에서는 생식불화합성(reproductive incompatibility)이 극소수 유전자의 변화에서 비롯될 수 있다.

역사적 경향에 따르면, 원핵생물과 진핵생물 사이의 1% 염기서열 분기 수준을 한 종(species)으로 보는 것은 다른 과학자들에 의해 수정될 수 있다. 이 논문은 분류학이 정확한 과학이 아님을 보여준다. 린네(Linnaeus)와 같은 과학자들이 고안해낸 용어는 맥락에 따라 인간의 필요에 유용할 수도 있지만, 반드시 자연을 거기에 얽매여 넣어 놓을 수는 없다. 게다가, 종들 간의 광범위한 수평적 유전자 이동(horizontal gene flow)에 대한 비교적 최근의 발견은 정의를 더욱 복잡하게 만든다,(관련 기사는 Evolution News를 참조하라). 이것이 많은 성경 창조론자들이 과(family) 수준까지 상당한 ‘고정 변이(standing variation)’와 적응을 허용하는 이유 중 하나이다.

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적응(adaptation)은 생물체가 새로운 환경에 자신을 맞추고 번성해갈 수 있도록 적합시키는 능력이다. 적응은 진화와 동일한 것이 아니다. 여기서 우리는 지적설계(intelligent design)로 가장 잘 설명될 수 있는, 비-다윈주의 적응의 두 가지 사례를 보았다. 예측할 수 없는 상황에 대처하기 위해, 지침(instructions)이 조정되는 시스템을 설계할 수 있다는 것은 초지성(super intelligence)을 가리키는 것이다. 이는 예지력이 필요한데, 이는 지성의 특징(hallmark)인 것이다. 나는 이것이 일부 유신론적 진화론자(theistic evolutionists)들이 믿고 있는 '프론트 로딩(front-loading)'과는 다르다고 말하고 싶다. 그들은 하나님이 빅뱅으로부터 인간이 되기까지 모든 적응력을 전면에 탑재했다고 주장하고 있지만, 모든 것이 지시되지 않은 무작위적인 자연적 과정에 의해 진화했다고 믿으며, 진화론자들의 편에 서있는 것이다.

ICR에서 연구 중인 연속환경추적(Continuous Environmental Tracking, CET) 모델은 신다윈주의와 다르며, 유신진화론의 프론트 로딩과 다르다. 먼저, 생물은 과(family)의 장벽을 넘을 수 없다. 이는 성경이 "그 종류대로(after their kind)" 번성하도록 제한하고 있기 때문이다. 또 다른 이유로, CET는 자연선택을 자연을 숭배하는 신화적인 생각으로 비판한다.(여기를 참조). 마지막으로, CET는 지적설계와 창세기를 기반으로 한다. 적응은 창세기에 기록된 것처럼 생물체가 땅에 "충만하라"는 하나님의 명령을 수행하기 위한 하나님의 계획의 일부였다(창세기 1:22, 28). 적응할 수 없는 생물체는 멸종했을 것이다.

원래 각 생물체는 창조된 환경에 완벽하게 적응했지만, 태양을 공전하며 자전하는 지구는 큰 변화를 겪을 수 있었다. 생물체가 자신의 창조된 역할을 수행하려면, 즉 생물이 다른 대륙이나 섬들로 이주하여 충만하려면, 기후변화와 먹이 변화와 같은 새로운 환경에 빠르게 적응할 수 있는 능력이 필요했다. ICR은 생물 내에서 빠른 조정을 가능하게 하는, "공학적 적응력"이 내장된 메커니즘이 발견될 것으로 예측했다. ICR의 랜디 굴리우자(Randy Guliuzza) 회장은 이렇게 썼다 :

우리는 문서로 보고된 생물들의 대부분의 적응 과정에서, 인간이 설계한 자가-조정이 가능한 추적 시스템의 특성과 일치하는 요소들을 생물들이 사용하고 있음을 발견했다. 이 요소들은 1)외부 조건에 대한 데이터를 수집하기 위한 입력 센서, 2)입력 데이터를 참조와 비교하고 적절한 응답을 선택하도록 논리 회로를 지정하는 내부 프로그래밍, 3) 응답을 실행하기 위한 출력 작동장치(output actuators)이다. 감지된 상태에서 특정 적응으로의 경로는 이러한 구성 요소들을 통해 이루어진다. 이 시스템은 공학적 원리에 의한 기능적 일관성을 보여준다. 즉, 기능을 달성하기 위해서는 핵심 요소들이 적절한 시간, 적절한 장소, 적절한 양으로 제공되어야 한다.

ICR은 장님 동굴 물고기를 대상으로, 이러한 예측치를 테스트하기 위한 실험을 진행하고 있다. 위에서 설명한 PNAS 지의 논문과 관련하여, 독자들은 CET 모델을 조사해볼 것을 권장한다. 자세한 내용은 여기와 여기를 클릭하여 살펴보라.

*참조 : 형질 변이와 종 분화는 무작위적 돌연변이가 아니라, 내장된 대립유전자에 의해서 일어난다.

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도마뱀의 색깔 변화는 사전에 구축되어 있었다. : 1주일 만에 일어나는 변화는 진화론적 설명을 거부한다.

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동굴에 사는 장님 물고기가 다시 볼 수 있게 되었다: 1백만 년(?) 전에 퇴화되었다는 눈이 한 세대 만에 갑자기 생겨났다?

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급속한 진화(변화)는 진화론을 부정하고, 창조론을 확증하고 있다.

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후성유전학 : 진화가 필요 없는 적응

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후성유전학 메커니즘 : 생물체가 환경에 적응하도록 하는 마스터 조절자